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I SISTEMI DI VEICOLAZIONE INTRADERMICA NELLA RICERCA DERMATOLOGICA Pietro Santoianni Università di Napoli Federico II Dipartimento di Patologia sistematica - Dermatologia
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I SISTEMI DI VEICOLAZIONE INTRADERMICA NELLA RICERCA DERMATOLOGICA Pietro Santoianni Università di Napoli Federico II Dipartimento di Patologia sistematica - Dermatologia Dottorato di Ricerca in Dermatologia Sperimentale
*aspetti penetrazione cutanea di principi attivi/farmaci *possibilità di incrementarla
Ricerca dermatologica Strategie innovative e sperimentazione di nuovi metodi di veicolazione
Terapia Topica Intradermica Transdermica
studi ricerca farmaceutica dermocosmetica di bioingegneria evidenza sperimentale e clinica
“Standards in topical bioavailability, bioequivalence, and therapeutic equivalence, are several years behind those standards that exist in other therapies” Surber C and Davis AF. Bioavailability and bioequivalence of dermatological formulations. In: Dematological and Transdermal Formulations.vol 119. MarcelDekker,Inc. New York 2002
studi sperimentali e clinici • “interpreti” della utilizzazione • e valutazione degli effetti terapeutici
Funzione della barriera costituita dallo strato corneo
maggiore fattore limitante del processo di diffusione e penetrazione Lampe MA, et al. Human stratum corneum lipids:characterization and regional differences. J Lipid Res 24: 120-130, 1983
quasi impenetrabilità attraverso i corneociti (via transcellulare) (ceramidi, colesterolo, acidi grassi liberi 1:1:1) idrofobicità estrema della matrice lipidica intercellulare (Elias PM, Menon GK. Structural and lipid biochemical correlates of the epidermal permeability barrier. Adv Lipid Res 24: 1-26, 1991.)
la maggior parte dei principi attivi attraversa vie intercellulari Roberts MS, Cross SE. Skin transport p 89-195 in: Dermatological and Transdermal Formulations.vol 119. Marcel Dekker,Inc. New York 2002
Haftek M,Teillon MH,Schmidt D. Stratum corenum,corneodesmosomes and ex-vivo percutanous penetration.Micros Res Tech.1998; 43:242-9
Menon CK,Elias PM. Morphological basis for a pore pathway in mammalian stratum corneum. Skin paharmacol.1997;10 :235-46
Sostanze che penetrano facilmente: - acido lipoico - acetil cisteina - acetil carnosina - vitamina E acetato - etc.
la capacità antiossidante naturaledella cute Topiciantiossidanti possono integrare e potenziare es: applicazione alfa tocoferolo : aumento di SOD, ascorbato, GSH
La biodisponibilità cutanea della maggior parte delle formulazioni dermatologiche commercializzate è bassa frazione 1-5% passa dal veicolo nello strato corneo Surber C and Davis AF. Bioavailability and bioequivalence of dermatological formulations. In: Dematological and Transdermal Formulations.vol 119. MarcelDekker,Inc. New York 2002
Modulazione della permeazione cutanea Metodidi incremento chimici – biochimici - di ordine fisico
principi attivi • su • cellule basali • melanociti • follicolo pilifero • etc Condizioni nelle quali la barriera è integra
Veicoli ( creme, lozioni, gel, unguenti, etc.) delle preparazioni condizionano biodisponibillità ed efficacia delle formulazioni
Eccipienti (es.acidi grassi, propilenglicole, DMSO, etanolo, acqua, etc.) dei veicoli condizionano aspetti di estrema importanza
eccipienti condizionano - alterazione struttura della barriera - aumentocoeff. partizione veicolo/strato corneo - diffusione attraverso la barriera Menon GK, Lee SH,Roberts M. Ultrastructural effects of some solvents and vehicles on stratum corneum. In: Roberts MS. Dermal Absorption. Marcel Dekker, New York 1998
veicoli ed eccipienti condizionano la efficacia del principio attivo nelle formulazioni creme, gel, soluzioni,etc possono ottenere potenza = unguenti Franz TJ Pharmacokinetics and skin in:Skin barrier,percutaneous drug delivery and pharmacokinetics. 1969-78 in Dermatology,vol 1. Mosby, 2003
Franz TG etal. Clobetasol p. foam:vehicle with enhanced delivery.Int J Dermatol.2000;39:535-8
Non vi è efficace terapia con topici formulati secondo empirismo e con componenti dei veicoli privi di razionale
Enhancers Mitragotri S. Synergistic effects of enhancers for transdermal drug delivery. Pharm Res 2000; 17: 1354-59
ENHANCERS enhancers chimici classici • incrementano la diffusibilitàdella sostanza b ) aumentano la solubilità nel veicolo c) migliorano il coefficiente di partizione veicolo/strato corneo (Azone, SEPA, Dermac SR-38 e altri) - effetto irritante
ENHANCERS enhancers • alterazione struttura barriera • interferenza con lipidi intercellulari • - biosintesi • - secrezione e organizzazionedei lipidi • (es. brefeldina A, monetina ,etc) Sunita Patil, Parminder Singh, Christiane Szolar-Platzer, Howard Maibach * Epidermal enzymes as penetration enhancers in transdermal drug delivery
ENHANCERS difficile recupero metabolico e riparazionedella barriera inibendo sequenze metaboliche enzimi della sintesi dei ceramidi o degli acidi grassi ( es. lovastatina) Tsai Jc et al. Metabolic approaches to enhance transdermal drug delivery.1.Effect of lipid synthesis inhibitors. J PharmSci. 1996;85:670-9
ENHANCERS • alterazione del rapporto molare critico lipidi intercellulari ceramidi, colesterolo, acidi grassi liberi 1:1:1 • delezione o eccesso • di uno dei 3 lipidi
Questi metodi • inducono discontinuità • nel sistema lamellare a doppio strato • ritardano la riparazione • della barriera alterata
Tsai Jc et al. Metabolic approaches to enhance transdermal drug delivery.1.Effect of lipid synthesis inhibitors. J PharmSci. 1996;85:670-9
incremento da enhancers per modifica di: • polarità • pH • Ca+ K+ • regolatori della omeostasi della barriera Lee SH, Elias PM,Proksch E. Calcium and potassium important regulators of barrier homeostasis. J Clin Inves. 1992;89:530
Sistemi fisici di incremento della veicolazione metodi strumentali
Ionoforesi - iontoforesi metodi fisici elettricamente assistiti
Ionoforesi • sostanze ionizzabili scarsa efficienza • minimo assorbimento • Singh J, Maibach HI. Transdermal delivery and cutaneous reactionsin Dermatology,vol 1. Mosby, 2003
in Dermatologia è largamente adoperata nella grave iperidrosi
Iontoforesi campi elettrici bipolari trasporto interstiziale pori acquosi Gangarosa LP et al.Transdermal iontophoresis is a process that enhances skin permeation of ionized species by using an electric field as a driving force
Menon CK,Elias PM. Morphological basis for a pore pathway in mammalian stratum corneum. Skin paharmacol.1997;10 :235-46
IONTOFORESI - trasporto di sostanze ionizzabili incluse macromolecole polari Green PG. Iontophoreetic delivery of peptide drugs. J Contr Rel. 1996;41:33-48
IONTOFORESI importanza nella molecola della sostanza: grandezza struttura sequenza chimica ( oligonucleotidi)* *R.M. Brand, et al.Effects of size and sequence on the iontophoretic delivery of oligonucleotides Laneri S, et al. Ionized prodrugs for transdermal iontophoretic delivery. Pharm Res 1999; 16: 1818-24
IONTOFORESI meccanismi: “ionoforesi” “elettrosmosi” Volpato NM, Santi P, Colombo P. Iontophoresis enhances the tranport of acyclovir through nude mouse skin by electrorepulsion d elecroosmosis. Pharm Res 1995; 12: 1623-7.